成果与项目的背景及主要用途： 创新药物高效设计与筛选(Computer-Aided Innovative Drug Development，CAIDD)技术是集计算化学，药物化学及结构生物学为一体的靶向药物创新平台。CAIDD 利用先进的计算机辅助药物设计技术从分子水平上确立和发现创新药物的生物靶点，阐明药物吸收及传递的机理，并通过构建生物靶点的三维结构模型，高效设计和筛选靶向型创新药物。 CAIDD 技术是生物医药领域创新药物研发的核心技术。主要应用于高效设计和筛选靶向性小分子药物，蛋白及抗体药物，有效缩短从先导药物发现到药物开发上市的整个过程。 技术原理与工艺流程简介： 利用先进的计算机辅助药物设计技术从分子水平上模拟和研究药物吸收和药物传递的机理，发现和确立新的生物靶点，分析药物分子的三维构效相关，针对取得的药效团模型和药物相互作用模式进行靶向药物的合理设计和高效筛选最终实现靶向型新药的创制和高效药物传递。靶点发现→药物设计→化学合成→药理验证→结构生物学 技术水平及专利与获奖情况： 基于有机化学方法论的药物数据库包含 351 亿个化合物，拥有世界最大的先导药物虚拟数据库 技术应用： 1、靶向型一类新药先导化合物的高效设计与筛选利用 CAIDD 技术开展或参与企业创新药物先导化合物的快速设计与发现。针对企业研究方向和课题需要，在课题立项及创新药物研发源头为企业提供最先进的技术服务。 2、靶向型换代产品快速开发 利用 CAIDD 技术提高现有上市药物的靶向性，生物利用度，降低药物毒副作用，从本质上提高企业已上市药物的临床应用价值，帮助企业快速开发具有自主知识产权的新一代靶向型替代产品，延续企业产品生命力和企业竞争力。 应用领域：医药领域。 应用领域举例： 1、现代化靶向型中药开发 CAIDD 技术利用针对多种生物靶点的药物传递技术，结合 Dendrimer 药物包接及靶向诱导技术的应用为企业开发具有自主知识产权的中药靶向新制剂与新剂型，从本质上实现中药的靶向传递和现代化。 2、蛋白质欧联药物开发 利用抗体对生物靶点的特异性识别特征，CAIDD 技术帮助企业实现蛋白欧联型靶向药物的快速开发，取得一类新药自主知识产权。 3、一类兽药快速研发 CAIDD 平台提供兽药现代化改良服务，通过 CAIDD 靶向化技术改良现有上市兽药的靶向功能，提高药物生物利用度，水溶性，消除药物异味，为企业创造具有自主知识产权的一类新药。 应用前景分析及效益预测： 与传统通过规范化的实验手段进行新药开发筛选相比，CAIDD 技术具有节约成本与时间的显著优势且筛选效果与传统手段媲美。 合作方式及条件：具体面议 1、 提供新型先导化合物→结合企业在研项目在一定时间内为企业提供具有自主知识产权的新型先导化合物； 2、 参与筛选先导化合物→利用先导药物数据库为企业提供筛选新型先导化合物的服务； 3、 企业新产品的靶向开发→利用靶向化技术为企业提供具有自主知识产权的创新新药 4、 企业现有的靶向化换代→利用 CAIDD 技术提高现有药物的靶向性及生物利用度快速研制换代产品。

利用结构生物学和生物信息学手段设计融合蛋白的构建方式，通过生物制备获得融合蛋白，结合生物反应器工程技术和生物过程智能控制技术，建立大规模制备融合蛋白的工艺，实现长效药物蛋白的生产和临床应用。其中长效多肽/蛋白类药物的发酵水平达 1g/L,纯化得率达 20%,体内半衰期较第一代基因工程药物提高 30 倍以上。 

本发明提供了具有抗 EB 病毒和抗 KSHV 活性的化合物及其来源，以及分离纯化方法和应用，具体是从金丝桃属植物地耳草中分离纯化得到化合物 1-18，其中从湖北省蕲春县大别山地区 10 月份采集的地耳草中分离纯化出化合物 1-10，从江西省庐山市庐山地区 8 月份采集的地耳草中分离纯化出化合物 11-18。通过这 18 个化合物对两种致瘤疱疹病毒进行抗病毒活性研究，发现化合物 1、3、4、7 和 8 对 EB病毒的 DNA 复制有抑制活性；化合物 3、6 和 13-17 对卡波氏肉瘤相关疱疹病毒(K

本发明公开了超顺磁性氧化铁纳米颗粒在制备用于治疗神经性疾病的神经磁刺激增强剂中的应用。一种基于磁性纳米材料和外磁场作用，可实现脑深部神经磁刺激的方法和系统构造。本发明利用超顺磁性氧化铁纳米颗粒的良好相容性和磁场响应特性，将超顺磁性氧化铁纳米颗粒递送到特定脑区，在一个特定外加磁场作用下，磁性纳米颗粒放大磁场效应，刺激周围的神经细胞，实现神经环路的活化，达到治疗一些神经性疾病的目的。

盐碱、干旱、高温、冻害和洪涝等逆境胁迫严重影响作物的正常生长发育，是造成农作物减产和品质下降的主要原因之一，严重影响农业的可持续发展。另一方面，对于粮食作物和多数经济作物来说，其功能叶片中的同化产物和衰老叶片中的营养物质不断向产量器官的转运，对作物产量和品质性状的形成具有重要的作用，作物的过早衰老不仅直接影响粮食作物的产量和品质等要素，对于绿叶类作物和观赏花卉还会影响到其货架寿命以及观赏价值等。 克隆叶片衰老和逆境抗性相关基因，并利用生物工程技术调控其在主要经济作物中的表达方式和表达水平，是提高和稳定作物产量、改善作物品质性状的有效手段，具有重大的经济效益和社会效益。然而，很多衰老或逆境抗性相关基因在植物细胞中高表达后，在增强转基因植株对特定胁迫的抗性、延缓植株衰老的同时，往往伴随着对植株正常生长和发育的不利影响，如导致植株矮小、生长迟缓或产量下降等，导致该基因无法直接应用于抗逆作物的培育。如果可以特异性地表达这些基因，让它们在特定的发育阶段或胁迫条件下高表达，而在正常的生长过程中维持在较低的基础水平，可以大大提高它们在基因工程中的应用性。 课题组前期克隆了一个植物叶片衰老的负调控因子。在转基因植物中过表达该基因可以显著延缓植物的衰老，并赋予植物对高盐、干旱等胁迫的抗性，但是，转基因植物的生长发育受到明显抑制，导致该基因无法被直接应用于抗逆作物的育种工作。课题组前期还分离鉴定了一段含有 14 个氨基酸的多肽序列，命名为 WX01。我们对 WX01的功能研究发现其包含独特的蛋白降解信号，能够响应发育与环境信号，在转录后水平调控与它融合的目的蛋白的稳定性，从而使目的蛋白在光下正常旺盛生长的植株中降解、但在启动衰老或者高盐、高温和失水等多种逆境胁迫条件下特异积累。我们利用 WX01 与前述衰老负调节因子构建了融合基因 WX02，并转入模式植物拟南芥中，发现该融合基因可以恢复衰老负调节因子积累造成的植株矮小、生长抑制的表型，但是保留了其延缓衰老、促进光合和提高转基因植物对高盐、干旱等逆境胁迫的抗性的功能。课题组进一步将 WX02 融合基因转入经济作物大豆中进行功能验证，获得了可稳定遗传的多个株系单拷贝纯合转基因大豆材料。对转基因大豆的表型分析同样证明，WX02 转基因大豆对高盐、干旱胁迫的抗性显著提高。上述研究结果表明 WX02 融合基因在抗逆转基因作物新品种培育中具有重要的应用价值。围绕该项目已经申请了 2 项国家发明专利，1 项国际 PCT 专利，其中 1 项国家发明专利已经获得授权。 

多发性骨髓瘤(Multiple myeloma，MM)和三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer，TNBC)是两种截然不同的肿瘤类型，据之前统计和预测，2018年仅在美国两者合计有大于7万例新增病例，并导致超过1.6万人死亡（American Cancer Society 2018 Facts and Figures）。MM起源于恶性浆细胞增殖, 而TNBC则是一种由缺乏雌激素、孕酮和HER2受体导致的对大多数激素疗法具有耐药性的高度转移性乳腺癌。尽管MM和TNBC在生理表现或目前的药物干预方面没有明显的相似之处，但它们都依赖于26S蛋白酶体功能来维持正常的肿瘤生存。这一依赖性也成为了TNBC和MM的“阿喀琉斯之踵”。FDA已经批准bortezomib、carfilzomib和ixazomib等数个蛋白酶体抑制剂以治疗MM，但这类药物的使用通常会导致癌症耐药性与复发，最终使治疗失败，因此亟需开发克服耐药的新的治疗方法。  26S蛋白酶体在其不同的亚基上有>300个保守的磷酸化位点，但参与相关修饰的激酶和磷酸酶还远未获得充分研究。美国UCSD的Dixon课题组之前研究发现双特异性酪氨酸磷酸化调控激酶2（DYRK2）是一个蛋白酶体调控激酶（X. Guo et al., Nature Cell Biology 18, 202-212 (2016)）。它磷酸化蛋白酶体RPT3亚基上的Thr25位点，增强蛋白酶体活性；抑制这一磷酸化过程则显著降低蛋白酶体活性，进而导致TNBC小鼠异种移植模型中肿瘤细胞周期进展受阻、生长减缓（S. Banerjee et al., PNAS 115, 8155-8160 (2018)）。本工作验证了蛋白酶体调节因子DYRK2作为多发性骨髓瘤和三阴性乳腺癌的治疗靶标的可行性，并报道了一种高效、高选择性的DYRK2小分子抑制剂，在细胞与动物水平验证了该分子的抑癌作用。由于使用了抑制蛋白酶体调节因子这一新颖的机制，该小分子抑制剂可以克服多发性骨髓瘤和三阴性乳腺癌对蛋白酶体抑制剂产生的耐药性。该工作表明靶向26S蛋白酶体调节因子有望成为针对多发性骨髓瘤和三阴性乳腺癌的新治疗策略，为克服肿瘤耐药性难题提供了新的思路。目前，雷晓光、肖俊宇课题组正在与北大人民医院路瑾医生的团队紧密合作，进一步积极推进针对临床中多药耐药的多发性骨髓瘤的转化医学研究与临床前候选药物开发。

1997年欧盟轮执主席国葡萄牙提出开展《腐蚀失效分析方法在工业装置中的应用》项目的构想，由葡萄牙、中国、巴西、荷兰和澳门五国及地区联合参与项目提案，立项为“尤里卡计划”（EU1746），之后合作建立腐蚀失效分析案例的超文本电子图文集，采用专家系统和神经网络技术对腐蚀失效分析案例进行处理，开发一种智能化的计算机支持工具，对运转工厂进行安全分析，对失效和损伤的部件和设备进行失效分析。后又针对石化装置的腐蚀特点开发了此项目。   ① 第一次大规模地收集石油化工企业的腐蚀失效分析案例，输入超文本电子图文集Atlas中。建立了比较系统的案例数据库。   ② 编制了专家系统案例分析框图，对石油化工几种典型的腐蚀失效开裂模式的预测进行了框图分析，提供了一种很有价值的分析方法。 ③ 采用神经网络技术对收集到的案例进行分析，主要分析构件的腐蚀环境、材料状态、运行环境与腐蚀状态之间存在的因果关系。可以进行腐蚀趋势预测，并可应用于设备寿命评估。 大规模地收集石油化工企业的腐蚀失效分析案例，采用专家系统和神经网络技术进行案例分析，在此基础上进行腐蚀趋势预测和设备寿命评估。 运用了先进的计算机处理手段如：超文本电子图文集、专家系统和神经网络技术等，软件可编译成可执行文件，独立运行，用户可以实现查询、检索、打印、智能判断等功能。 软件已应用于齐鲁石油化工公司胜利炼油厂，二制氢装置水分离器V110入口法兰裂缝分析，重整装置炉501进出口管腐蚀分析、第二催化装置再生及循环斜管下料口内插板腐蚀减薄、第一常减压装置减顶换热器泄漏原因分析等工作中，先后应用了该软件，取得了满意的效果，及时地解决了生产装置的腐蚀问题。

已有样品/n心血管病患病人数2.9 亿，死亡率高居疾病死亡构成首位,自主神经失衡，尤其交感神经过度激活在多种心血管疾病的发生发展中起着重要作用,迷走神经和交感神经共同组成自主神经系统，两者之间相互拮抗，形成动态平衡。该项目提出通过刺激迷走神经抑制交感神经过度激活，促进自主神经再平衡，抑制心血管疾病的发生发展。成果的先进性或独特性：1.可穿戴、无创、非药物、非手术2.更为安全、方便、有效3.

本发明公开了一种植入式神经电刺激装置，包括个人数字助理(PDA)、体外控制器、体内刺激器和刺激电极。用户使用 PDA 记录实验动物信息、体内刺激器和刺激电极的工作状态，编程刺激参数并经双向无线射频通信传输至体外控制器；体外控制器与体内刺激器之间利用体内外线圈耦合进行数据和能量的经皮无线传输；体内刺激器采用生物兼容的硅胶材料密封，产生特定参数的刺激脉冲输出至手术植入硬膜外腔的刺激电极，实施脊髓神经电刺激；刺激电极为基于

本发明提供了一种变异的 SCN11A 基因，即人类周围神经发作性疼痛致病基因 SCN11A，其特征在于该变异的 SCN11A 基因的第 673位碱基由野生型的 C 变异为 T；或该变异的 SCN11A 基因的第 2423位碱基由野生型的 C 变异为 G。本发明还提供了一种检测来源于人体生物样本中是否存在所述基因的突变方法及检测试剂盒。本发明提供的变异的人类 SCN11A 基因可用于制备人类周围神经发作性疼痛基因诊断芯片，变异的人类 SCN11A 基因所编码的蛋白质可作为治疗人类周围神经发作性疼痛的药